成功修復垮塌后的溜煤眼井壁

陳浩 李遷陸

【摘 要】本文針對具體實例通過現場觀察、分析、討論，對修復過程中可能出現的各種技術及安全問題進行預測和評估，制訂安全修復溜煤眼的整個流程方案，并通過實踐驗證，能有效的對溜煤眼壁垮塌區域進行可靠修復，防止繼續垮塌，實現溜煤眼的安全再利用。對今后合理、經濟地處理溜煤眼具有一定的參考價值。

【關鍵詞】垮塌；修復；溜煤眼

打通一礦位于重慶市綦江縣境內，為高瓦斯突出礦井，是松藻煤電公司重點技改擴能礦井。原設計生產能力為150萬t/a，改擴建后為240萬t/a。目前正在向下水平延深，加之改擴建的壓力，造成采掘布署的緊張。同時采煤工作面經常受到回采巷道掘進、瓦斯抽采及溜煤眼的施工等，而導致采煤工作面接替緊張，本文以打通一礦W2704溜煤眼為例主要針對溜煤眼發生垮塌后對其進行安全修復，實現溜煤眼的再利用，以達到節約成本、創造經濟效益的目的。

1 概況

W2704工作面是打通一礦西區南邊的第二塊7號煤層工作面。W2704溜煤眼是采用原W2604工作面回采后遺留的溜煤眼，位于W2704運輸巷開口點以東20米位置處，該溜煤眼在7號煤層底板至9號煤層底板段砼碹基本全部垮落，W2704溜煤眼上口沿東西方向垮落長度約5m，南北方向垮落寬度約4m，呈不規則橢圓形（如圖1）。W2704溜煤眼井筒與7號煤層交岔口處巷頂采用抬棚進行支護。

圖1

2 修復方案

2.1 確定修復方案

采用Φ1.2 m的鐵圓筒箍溜煤眼的方式進行修復。其中鐵圓筒與溜煤眼井壁間采用煤矸充填，鐵圓筒上口采用鋼筋混凝土鎖口。

2.2 施工方法及順序

2.2.1 溜煤眼修復之前，先用Dg50mm的鋼管對溜煤眼上方抬棚進行聯鎖加固。要求巷頂和巷幫各連鎖兩根鋼管，間距1.5米，且鋼管和每架支架之間必須用鋼絲繩絞緊。

2.2.2 回填溜煤眼空位，填高至7號煤層底板。

2.2.3 打開W2704溜煤眼上口的篦子，清收、轉運溜煤眼上口周邊的雜物。

2.2.4施工隊負責在W2704運輸巷溜煤眼以東10m處安裝一臺帶制動器的8t回柱絞車，及安裝罐籠起吊裝置（如圖2）。

①、8T回柱絞車基礎基坑的施工和澆筑由機運部派人現場驗收合格后方能進行使用，并要求基礎養護時間為三天以上，回柱絞車打壓柱4根，必須打緊打牢，單體支柱必須用10號鉛絲套在巷頂的錨網上。

③、采用25U型槽鋼加工的抱箍將鋼梁固定在抬棚梁下方，作為起吊橫梁，在抱箍上架設一根1.8m長的12#工字鋼梁用來起吊天輪，鋼梁兩端必須各采用兩對抱箍箍好，每根螺桿上不得少于兩顆螺帽。起吊天輪為封閉狀，防止支點處脫落和起吊鋼絲繩移位。

④、回柱絞車用φ15.5mm的鋼絲繩，與吊罐連接處進行插接并加繩皮，插接長度不得少于0.5m，并用4個以上繩卡卡好加固，繩卡均勻布置，擰緊牢固，不得松動、脫落。

圖2

2.2.5溜煤眼井筒壁四周施工錨網支護。

①、施工范圍：從7號煤層底板一致施工至9號煤層底板止，共計12米。

②、隨著溜煤眼放煤進度找凈井筒筒避四周的懸矸活石。

③、支護參數：錨桿規格：Φ16mm×1600mm，螺紋鋼錨桿；錨網規格：10#鉛絲機制網，網孔40mm×40mm，金屬網長×寬=3200mm×850mm；錨桿間排距800mm×700mm；每根錨桿使用1條藥卷進行端錨。

④、錨網采取豎向掛網的方式，網子搭接處必須用14號鉛絲扎接，扎接間距≤300mm。

⑤、隨溜煤眼放煤由上往下施工錨網支護，放一段施工一段。

⑥、錨桿孔施工：工具為YT-29A型鑿巖機，鉆頭為Φ32mm“一”字型合金鉆頭，鉆桿為Φ22mm中空鋼。按錨桿間、排距要求在現場標定各排錨桿孔的位置，按標注位置施工。鉆孔與巖面垂直，錨桿孔深度低于錨桿長度100mm。

⑦、錨桿安裝過程：

A、清洗錨桿眼孔：用壓風清洗干凈眼子內的巖粉。

B、裝錨固劑：用錨桿桿體將錨固劑送入眼孔內，并且緩慢地推到眼底。

C、攪拌錨固劑，用錨桿攪拌器進行攪拌，攪拌時間為10秒，攪拌旋轉方向為順時針方向。

D、固定錨桿：達到攪拌時間后，停止攪拌后用一只手撐穩錨桿，輕輕地卸下攪拌器，此間嚴禁搖動錨桿桿體。

2.2.6井字梁安裝方法：

①井字梁規格：22#槽鋼加工，長度根據井下實測長度地面加工。

②隨著溜煤眼的放煤找凈溜煤眼壁懸矸直至9號煤層底板，高度12m，至9號煤層底板時關閉溜煤嘴。

③井字梁安裝：在9號煤層底板灰巖上挖好梁窩，井字梁從W2704溜煤眼逐根下放，每次下放時，人員撤出至溜煤眼上口；井字鋼梁安裝好后用混凝土充填梁窩，混凝土規格C20。混凝土配合比例為水：水泥：石粉=0.51：1： 4.1

④井字梁起吊動力：采用JH-8T回柱絞車為起吊動力。5T滑車導向。

2.2.7鐵圓筒安裝方法

①鐵圓筒規格：鐵圓筒規格Φ1200mm×1500mm.

②鐵圓筒安裝工序：在井字梁上安裝第一節鐵圓筒→鐵圓筒下口四周用工字鋼、舊皮帶立膜→鐵圓筒與井壁間充填混凝土，高度1.5m，使鐵圓筒與巖面形成一個整體→安裝第二節、第三節直至溜煤眼上口→中間部分鐵圓筒與井壁間充填煤矸→最上方一節鐵圓筒與井壁間采用混凝土充填→溜煤眼上口鎖口。

③鐵圓筒起吊動力：JH-8T回柱絞車為起吊動力。5T滑車導向。

④鐵圓筒安裝：鐵圓筒從W2704運輸巷運進，逐節下放，逐節由下往上安裝。每次下放鐵圓筒時，人員撤出至溜煤眼上口。人員采用自制金屬人梯上下。

⑤鐵圓筒四周充填：采用混凝土充填，混凝土強度為C20，待鐵圓筒安裝完成后連續進行充填作業。充填時防止單向進料導致鐵圓筒傾斜移位，應采取半圓木支撐鐵圓筒，或采取人工轉料使鐵圓筒四周混凝土均勻充填。混凝土充填段配合比例為水：水泥：石粉=0.51：1： 4.1，煤矸充填段，充填物配合比例為水泥：煤矸=1：8，水灰比0.5

⑥井字梁上方沿與井字梁垂直方向密集鋪設12#礦用工字鋼，工字鋼間隙不得大于0.1m，一端與井字梁搭接，搭接長度0.5m，另一端伸入溜煤眼壁深度不小于0.2m。